Question

20．m某兴趣小组在进行“伏安法测电阻”实验时，设计了如图甲所示的原理图，实验中提供的器材有：电压为6V的蓄电池、电流表（0-0.6/0-3A）、电压表（0-3V、0-15V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约5Ω）、开关一个，导线若干．

 

试验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.3	0.7	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.19	0.30		0.41	0.44	0.48

（1）实验中电流表应选择0-0.6A的量程，电压表应选择0-3V的量程，闭合开关前，滑动变阻器应调到b（选择“a”或“b”）端．
（2）闭合开关后，通过改变滑动变阻器的阻值，测得如表格所示的六组数据，根据实验数据描绘出如图丙所示的U-I图象，由于数据记录失误，第三次操作中电流没有记录，通过U-I图象估测该数据可能为0.34A（小数点后保留两位）．通过此图象可发现小灯泡的阻值随着电压增大而增大（选填“增大”或“不变”）．
（3）若将这个小灯泡与阻值为10Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，则这个小灯泡的实际功率为0.125W（小数点后保留三位）．

Answer 1

分析 （1）根据表格数据选择合适的电表量程；开关闭合前，应将滑片调到最大值处；
（2）由图象到找电压为1V时对应的电流值即可；由图象中电压和电流变化情况，根据R=$\frac{U}{I}$分析灯泡电阻变化情况；
（3）串联电路电流处处相等，根据灯泡电压和对应电流值，计算定值电阻两端电压，并且满足总电压为3V，再根据UI计算此时灯泡的实际功率大小．

解答 解：
（1）由表格数据可知，电流表应选择0-0.6A量程，电压表应选择0-3V量程；
由图甲，为保护电路，开关闭合前，应将滑片调到最大值处b端．
（2）由丙图的图象当电压为1V时，对应的电流值约为0.34A；
由图象灯泡两端电压变化比电流变化大，根据R=$\frac{U}{I}$可知小灯泡的阻值随着电压增大而增大．
（3）小灯泡与10Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，
由图象，当灯泡电压0.5V，对应电流为0.25A，
此时定值电阻两端电压：U_R=IR=0.25A×10Ω=2.5V，
恰好满足电源电压：U=U_L+U_R=0.5V+2.5V=3V，
所以灯泡的实际功率：P_L=U_LI=0.5V×0.25A=0.125W．
故答案为：（1）0-0.6A；0-3V；b；（2）0.34；增大；（3）0.125．

点评 本题是测小灯泡电阻的实验，考查了电表量程的选择、实验注意事项、图象的应用等，本题的难点是利用图象找到灯泡与定值电阻串联后，电路中电流的可能值．